(57)【要約】【課題】  非磁性基板上に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体において、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】  非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記磁性層を前記基板に対し平行方向に切断したときの面内ＴＥＭ観察において、前記磁性層における平均磁性粒子サイズが３ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲であり、かつ分散が３ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記磁性層を前記基板に対し平行方向に切断したときの面内ＴＥＭ観察において、前記磁性層における平均磁性粒子サイズが３ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲であり、かつ分散が３ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記非磁性基板が、可とう性高分子基板であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及により、パーソナル・コンピュータを用いて大容量の動画情報や音声情報の処理を行う等、コンピュータの利用形態が変化してきている。これに伴い、ハードディスク等の磁気記録媒体に要求される記憶容量も増大している。
【０００３】
ハードディスク装置においては、磁気ディスクの回転に伴い、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面からわずかに浮上し、非接触で磁気記録を行っている。このため、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触によって磁気ディスクが破損するのを防止している。高密度化に伴って磁気ヘッドの浮上高さは次第に低減されており、鏡面研磨された超平滑なガラス基板上に磁気記録層等を形成した磁気ディスクを用いることにより、現在では１０ｎｍ〜２０ｎｍの浮上高さが実現されている。媒体においては、一般的にＣｏＰｔＣｒ系磁性層／Ｃｒ下地層が用いられており、２００℃〜５００℃の高温にすることで、Ｃｒ下地層によりＣｏＰｔＣｒ系磁性層の磁化容易方向が膜面内となるよう制御している。さらに、ＣｏＰｔＣｒ系磁性層中のＣｒの偏析を促し、磁性層中の磁区を分離している。この様なヘッドの低浮上量化、ヘッド構造の改良、ディスク記録膜の改良等の技術革新によってハードディスク装置の面記録密度と記録容量はここ数年で飛躍的に増大してきた。
【０００４】
取り扱うことができるデジタルデータ量が増大することによって、動画データの様な大容量のデータを可換型媒体に記録して、移動させるというニーズが生まれてきた。しかしながら、ハードディスクは基板が硬質であって、しかも上述のようにヘッドとディスクの間隔が極わずかであるため、フレキシブルディスクや書き換え型光ディスクの様に可換媒体として使用しようとすると、動作中の衝撃や塵埃の巻き込みによって故障を発生する懸念が高く、使用できない。
【０００５】
さらに、媒体製造において高温スパッタ成膜法を用いた場合、生産性が悪いばかりでなく、大量生産時のコスト上昇につながり、安価に生産できない。
【０００６】
一方、フレキシブルディスクは基板がフレキシブルな高分子フィルムであり、接触記録可能な媒体であるため可換性に優れており、安価に生産できるが、現在市販されているフレキシブルディスクは記録膜が磁性体を高分子バインダーや研磨剤とともに高分子フィルム上に塗布した構造であるため、スパッタ法で磁性膜を形成しているハードディスクと比較すると、磁性層の高密度記録特性が悪く、ハードディスクの１／１０以下の記録密度しか達成できていない。
そこで記録膜をハードディスクと同様のスパッタ法で形成する強磁性金属薄膜型のフレキシブルディスクも提案されているが、ハードディスクと同様の磁性層を高分子フィルム上に形成しようとすると、高分子フィルムの熱ダメージが大きく、実用化が困難である。このため高分子フィルムとして耐熱性の高いポリイミドや芳香族ポリアミドフィルムを使用する提案もなされているが、これらの耐熱性フィルムが非常に高価であり、実用化が困難となっている。また高分子フィルムに熱ダメージを生じないように、高分子フィルムを冷却した状態で磁性膜を形成しようとすると、磁性層の磁気特性が不十分となり、記録密度の向上が困難となっている。
【０００７】
それに対し、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強磁性金属薄膜磁性層、Ｒｕ系下地層を用いた場合、室温で成膜した場合においても、２００℃〜５００℃の高温条件下で成膜したＣｏＰｔＣｒ系磁性層とほぼ同等の磁気特性を得られることがわかってきた（特許文献１及び２参照）。このような強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる強磁性金属薄膜磁性層はハードディスクで提案されているいわゆるグラニュラ構造であり、特許文献３や特許文献４に記載されているものが使用できる。グラニュラ構造を有する磁性層を用いた場合、特許文献５に記載されているように、磁性層中の磁性粒子サイズを低減することができ、低ノイズ化が可能となる。しかし、さらなる高密度記録においては、ＧＭＲヘッド等を用いた記録再生時において、Ｓ／Ｎ特性改善が課題である。
【０００８】
ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷに代表される追記型および書き換え型光ディスクは磁気ディスクのようにヘッドとディスクが近接していないため、可換性に優れており、広く普及している。しかしながら光ディスクは、光ピックアップの厚みとコストの問題から、高容量化に有利な磁気ディスクのように両面を記録面としたディスク構造を用いることが困難であるといった問題がある。さらに、磁気ディスクと比較すると面記録密度が低く、データ転送速度も低いため、書き換え型の大容量記録媒体としの使用を考えると、未だ十分な性能とはいえない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２９１２３０号公報
【特許文献２】特開２００３−９９９１８号公報
【特許文献３】特開平５−７３８８０号公報
【特許文献４】特開平７−３１１９２９号公報
【特許文献５】特開２００３−１７８４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の通り、大容量の書き換え可能な可換型記録媒体は、その要求が高いものの、性能、信頼性、コストを満足するものが存在しない。
【００１１】
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、非磁性基板上に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体において、高性能で高信頼性を有し、かつ安価な高容量磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための手段は以下の通りである。
（１）非磁性基板の少なくとも一方の面に、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記磁性層を前記基板に対し平行方向に切断したときの面内ＴＥＭ観察において、前記磁性層における平均磁性粒子サイズが３ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲であり、かつ分散が３ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記非磁性基板が、可とう性高分子基板であることを特徴とする前記（１）に記載の磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高密度磁気記録装置に用いて好適な、強磁性体間の相互作用が小さく、低ノイズでかつ、高信頼性を有する磁気記録媒体を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体は、少なくともグラニュラ構造を有する磁性層を備えているので、室温成膜した場合においてもハードディスクのような高密度記録が可能となり、高容量化が可能となる。
【００１５】
さらに、磁性層中の平均磁性粒子サイズを３ｎｍから８ｎｍの範囲とし、かつ分散を３ｎｍ以下にすることにより、磁性粒子間の相互作用を低減し、高密度記録において重要となる低ノイズ媒体を得ることが可能となる。
【００１６】
磁性層中の平均磁性粒子サイズおよび分散の制御は、下地層の結晶構造や磁性層組成、磁性層膜厚、磁性層成膜時の成膜条件（例えばＡｒ圧、投入電力、スパッタ方式等）等を制御することにより、可能となる。
【００１７】
本発明において、「磁性層を基板に対し平行方向に切断する」とは、磁性層を基板に対し平行方向に、厚み１０ｎｍでスライスすることを意味する。このような切断方法は公知であり、例えばイオンミリング法やＦＩＢ法を用いて行うことができる。また、磁性層を切断する場所は、磁性層表面から厚さ方向に向かって１５ｎｍ以内の場所が好ましく、この範囲内で、厚み１０ｎｍのスライス片を取り出すのが好ましい。このようにして得られた試料を面内ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察し、１００個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出する。本発明において磁性層における平均磁性粒子サイズは３ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲であり、好ましくは４ｎｍ以上８ｎｍ以下であり、かつ分散が３ｎｍ以下、好ましくは２．５ｎｍ以下である。
図１は、前記のようにして得られた試料の面内ＴＥＭの写真である。図１のように観察された１００個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出する。
【００１８】
この様な磁性層、下地層を使用することによって、従来のような基板加熱が不要となり、基板温度が室温であっても、良好なＳ／Ｎ特性を有する磁気記録媒体を得ることが可能となる。すなわち、ガラス基板やＡｌ基板だけでなく、基板が高分子フィルムであっても熱ダメージを生じることなく、接触記録に耐性のある、平坦な磁気テープやフレキシブルディスクも提供することが可能となる。
【００１９】
本発明における非磁性基板は、Ａｌ基板、ガラス基板を用いることもできるが、可とう性高分子フィルムを用いることが生産性の点で、より好ましい。本発明の磁気記録媒体は、テープ形状でもフレキシブルディスク形状でもよい。可とう性高分子フィルム基板を用いたフレキシブルディスクは、中心部にセンターホールが形成された構造であり、プラスチック等で形成されたカートリッジ内に格納されている。なお、カートリッジには、通常、金属性のシャッタで覆われたアクセス窓を備えており、このアクセス窓を介して磁気ヘッドが導入されることにより、フレキシブルディスクへの信号記録や再生が行われる。
【００２０】
以下、フレキシブルディスクについて説明するが、その内容はＡｌ基板、ガラス基板を用いたハードディスク、可とう性高分子フィルムを用いた磁気テープについても適用可能である。
【００２１】
フレキシブルディスクは、例えば可とう性高分子フィルムからなるディスク状基板の両面の各々に、下地層、磁性層を有するものであるが、さらに、表面性とガスバリヤ性を改善する下塗り層、密着性・ガスバリヤ性・下地層の結晶配向性制御等の機能を有するシード層、磁性層の結晶配向性を制御するための下地層、磁性層、磁性層を腐食や磨耗から保護する保護層、及び走行耐久性および耐食性を改善する潤滑層が、この順に積層されて構成されていることが好ましい。
【００２２】
磁性層は、磁化容易軸が基板に対して水平方向に配向している面内磁気記録膜でも、基板に対して垂直方向に配向している垂直磁気記録膜でもかまわない。この磁化容易軸の方向は下地層の材料や結晶構造および磁性膜の組成と成膜条件によって制御することができる。
【００２３】
磁性層は、グラニュラ構造を有するものであり、これをグラニュラ磁性層ともいう。グラニュラ磁性層は、強磁性金属合金と非磁性酸化物からなる。グラニュラ構造は、強磁性金属合金と非磁性酸化物がマクロ的には混合されているが、ミクロ的には強磁性金属合金微粒子を非磁性酸化物が被覆するような構造となっている。前記図１において、強磁性金属合金微粒子は、黒地に、非磁性酸化物は白地に各々対応する。
【００２４】
強磁性金属合金と非磁性酸化物の混合比は、強磁性金属合金：非磁性酸化物（モル比）＝９５：５〜８０：２０の範囲であることが好ましく、９０：１０〜８５：１５の範囲であることが特に好ましい。これよりも強磁性金属合金が多くなると、磁性粒子間の分離が不十分となり、磁性粒子サイズ増大に至り高ノイズ媒体となる。逆にこれよりも少なくなると、磁性粒子サイズは小さくできるが、磁化量が減少するため、信号出力が著しく低下してしまう。
【００２５】
磁性層の厚みとしては好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍ、さらに好ましくは５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲である。この範囲とすることで、磁性粒子の柱間での相互作用低減が可能となり、磁性粒子サイズ低減、すなわち低ノイズ媒体を得ることが可能となる。
【００２６】
磁性層を形成する方法としては真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能であることから、本発明に好適である。スパッタ法としてはＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、ＤＣパルススパッタ法等が使用可能である。中でも、磁性粒子サイズおよび分散制御において、ＲＦスパッタ法、ＤＣパルススパッタ法が好ましい。スパッタ法は連続フィルム上に連続して成膜するウェブスパッタ装置が好適であるが、ハードディスクの製造に使用されるような枚様式スパッタ装置や通過型スパッタ装置も使用可能である。
スパッタ時のスパッタガスとしては一般的なアルゴンガスが使用できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また磁性粒子の凝集を避けるために、微量の酸素ガスを導入してもかまわない。
【００２７】
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成するためには強磁性金属合金ターゲットと非磁性酸化物ターゲットの２種を用い、これらの共スパッタ法を使用することも可能であるが、磁性粒子サイズの分散性を改善し、均質な膜を作成するため、強磁性金属合金と非磁性酸化物の合金ターゲットを用いることが好ましい。この合金ターゲットはホットプレス法等で作成することができる。
【００２８】
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際のＡｒ圧としては、０．４Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好ましく、１．０Ｐａ以上７Ｐａ以下が特に好ましい。成膜時Ａｒ圧が高いほど、磁性粒子サイズが小さくなり分散性も向上する。しかし、一方で１０Ｐａ以上となると、磁性粒子の結晶性および膜の密着性、膜強度が低下するため、充分な磁気特性が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。
【００２９】
スパッタ法でグラニュラ磁性層を形成する際の投入電力としては、１Ｗ／ｃｍ2以上１００Ｗ／ｃｍ2以下が好ましく、２Ｗ／ｃｍ2以上５０Ｗ／ｃｍ2が特に好ましく、結晶性および膜の密着性が確保されるとともに基板変形やスパッタされた磁性層のクラック発生を防止することができる。
【００３０】
強磁性金属合金としてはＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｕ等の元素との合金が使用できるが、記録特性を考慮するとＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｂ、Ｃｏ−Ｒｕ−Ｃｒ等が特に好ましい。
【００３１】
非磁性酸化物としてはＳｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｌａ、Ｉｎ、Ｐｂ等の酸化物が使用できるが、記録特性を考慮するとＳｉＯｘが最も好ましい。
【００３２】
下地層は磁性層の結晶配向性を制御する目的、磁性層中の磁性粒子サイズや分散状態を制御する目的で設けることが望ましい。そのような下地層としては、Ｒｕ、Ｒｕ系合金、Ｃｒ、Ｃｒ系合金、Ｔｉ、Ｔｉ系合金等を用いることができるが、中でもＲｕ、Ｒｕ系合金が好ましい。なおその他の元素を含む合金も用いることができる。この様な下地層を用いることによって、磁性層の配向性を改善できるため、記録特性が向上する。また、磁性粒子サイズや分散状態の制御は、下地層を形成する成膜条件を変更することにより可能となる。
【００３３】
下地層の厚みは５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍが特に好ましい。この範囲とすると、磁気特性が向上し、かつ生産性が確保されるとともに結晶粒の肥大化が抑制され、直上に形成される磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。また、ヘッド-メディア接触時にかかる応力に対する耐性が確保されるため、走行耐久性が確保される。
【００３４】
下地層を成膜する方法としては真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用できる。中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能であることから、本発明に好適である。スパッタ法としては、公知のＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法等が使用可能である。スパッタ法は、可とう性高分子フィルムを基板としたフレキシブルディスクの場合、連続フィルム上に連続して成膜するウェブスパッタ装置が好適であるが、Ａｌ基板やガラス基板を用いる場合に使用されるような枚様式スパッタ装置や通過型スパッタ装置も使用できる。
【００３５】
下地層スパッタ時のスパッタガスとしては一般的なアルゴンガスが使用できるが、その他の希ガスを使用しても良い。また、下地層の格子定数制御の目的、下地層中の結晶粒子サイズ制御の目的で、微量の酸素ガスを導入してもかまわない。
【００３６】
スパッタ法で下地層を形成する際のＡｒ圧としては、０．４Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好ましく、１．０Ｐａ以上７Ｐａ以下が特に好ましい。成膜時Ａｒ圧が高いほど、結晶粒子サイズが小さくなり分散性も向上する。しかし、一方で１０Ｐａ以上となると、スパッタ粒子の結晶性および膜の密着性、膜強度が低下するため、直上の磁性層の特性向上が得られないばかりか、信頼性の低い媒体となる。
【００３７】
下地層の結晶配向性向上・下地層結晶粒子サイズおよび分散性の制御、導電性付与等の目的で下地層の真下にシード層を設けても構わない。
【００３８】
このようなシード層としては、Ｔｉ系、Ｗ系の合金を用いることが望ましいが、それ以外の合金を用いても構わない。
【００３９】
シード層の厚みは、１ｎｍから３０ｎｍが好ましい。この範囲とすることにより生産性が確保されるとともに、結晶粒の肥大化が抑制されることにより、下地層ひいては磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。
【００４０】
シード層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。
【００４１】
密着性の改善、ガスバリヤ性の目的で、基板と下地層との間にガスバリヤ層を設けることが望ましい。
【００４２】
このようなガスバリヤ層としては、非金属元素単体かその混合物、もしくはＴｉと非金属元素の化合物からなるものを用いることができる。これらの材料は、ヘッド-メディア接触時の応力に対しても、耐性を有する。
【００４３】
上記ガスバリヤ層の厚みは５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍが特に好ましい。この範囲とすることにより生産性が確保されるとともに、結晶粒の肥大化が抑制され、下地層ひいては磁性層中の磁性粒子サイズ低減が可能となる。
【００４４】
ガスバリヤ層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法などの真空成膜法が使用でき、中でもスパッタ法は良質な超薄膜が容易に成膜可能である。
【００４５】
前記のように基板は、磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触した時の衝撃を回避するために可とう性を備えた樹脂フィルムで構成されるのが好ましい。このような樹脂フィルムとしては、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセテートセルロース、フッ素樹脂等からなる樹脂フィルムが挙げられる。本発明では基板を加熱することなく良好な記録特性を達成することができるため、価格や表面性の観点からポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートが特に好ましい。
【００４６】
また、基板として樹脂フィルムを複数枚ラミネートしたものを用いてもよい。ラミネートフィルムを用いることにより、基板自身に起因する反りやうねりを軽減することができ、磁性層の耐傷性を著しく改善することがきる。
【００４７】
ラミネート手法としては、熱ローラによるロールラミネート、平板熱プレスによるラミネート、接着面に接着剤を塗布してラミネートするドライラミネート、予めシート状に成形された接着シートを用いるラミネート等が挙げられる。接着剤の種類は、特に限定されず、一般的なホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、ＥＢ硬化型接着剤、粘着シート、嫌気性接着剤などを使用することがきる。
【００４８】
基板の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは２０μｍ〜１５０μｍ、さらに好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。基板の厚みが１０μｍより薄いと、高速回転時の安定性が低下し、面ぶれが増加する。一方、基板の厚みが２００μｍより厚いと、回転時の剛性が高くなり、接触時の衝撃を回避することが困難になり、磁気ヘッドの跳躍を招く。
【００４９】
下記式で表される基板の腰の強さは、ｂ＝１０ｍｍでの値が０．５ｋｇｆ／ｍｍ2〜２．０ｋｇｆ／ｍｍ2（４．９〜１９．６ＭＰａ）の範囲にあることが好ましく、０．７ｋｇｆ／ｍｍ2〜１．５ｋｇｆ／ｍｍ2（６．８６〜１４．７ＭＰａ）がより好ましい。
基板の腰の強さ＝Ｅｂｄ3／１２
なお、この式において、Ｅはヤング率、ｂはフィルム幅、ｄはフィルム厚さを各々表す。
【００５０】
基板の表面は、磁気ヘッドによる記録を行うために、可能な限り平滑であることが好ましい。基板表面の凹凸は、信号の記録再生特性を著しく低下させる。具体的には、後述する下塗り層を使用する場合では、光学式の表面粗さ計で測定した表面粗さが中心線平均粗さＲａで５ｎｍ以内、好ましくは２ｎｍ以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが１μｍ以内、好ましくは０．１μｍ以内である。また、下塗り膜を用いない場合では、光学式の表面粗さ計で測定した表面粗さが中心線平均粗さＲａで３ｎｍ以内、好ましくは１ｎｍ以内、触針式粗さ計で測定した突起高さが０．１μｍ以内、好ましくは０．０６μｍ以内である。
【００５１】
基板表面には、平面性の改善とガスバリア性を目的として下塗り層を設けることが好ましい。磁性層をスパッタリング等で形成するため、下塗り層は耐熱性に優れることが好ましく、下塗り層の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコン樹脂、フッ素系樹脂等を使用することができる。熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂は、平滑化効果が高く、特に好ましい。下塗り層の厚みは、０．１μｍ〜３．０μｍが好ましい。基板に他の樹脂フィルムをラミネートする場合には、ラミネート加工前に下塗り層を形成してもよく、ラミネート加工後に下塗り層を形成してもよい。
【００５２】
熱硬化性ポリイミド樹脂としては、例えば、丸善石油化学社製のビスアリルナジイミド「ＢＡＮＩ」のように、分子内に末端不飽和基を２つ以上有するイミドモノマーを、熱重合して得られるポリイミド樹脂が好適に用いられる。このイミドモノマーは、モノマーの状態で支持体表面に塗布した後に、比較的低温で熱重合させることができるので、原料となるモノマーを基板上に直接塗布して硬化させることができる。また、このイミドモノマーは汎用溶剤に溶解させて使用することができ、生産性、作業性に優れると共に、分子量が小さく、その溶液粘度が低いために、塗布時に凹凸に対する回り込みが良く、平滑化効果が高い。
【００５３】
熱硬化性シリコン樹脂としては、有機基が導入されたケイ素化合物を原料としてゾルゲル法で重合したシリコン樹脂が好適に用いられる。このシリコン樹脂は、二酸化ケイ素の結合の一部を有機基で置換した構造からなりシリコンゴムよりも大幅に耐熱性に優れると共に、二酸化ケイ素膜よりも柔軟性に優れるため、可とう性フィルムからなる基板上に樹脂膜を形成しても、クラックや剥離が生じ難い。また、原料となるモノマーを基板上に直接塗布して硬化させることができるため、汎用溶剤を使用することができ、凹凸に対する回り込みも良く、平滑化効果が高い。更に、縮重合反応は、酸やキレート剤などの触媒の添加により比較的低温から進行するため、短時間で硬化させることができ、汎用の塗布装置を用いて樹脂膜を形成することができる。また熱硬化性シリコン樹脂はガスバリア性に優れており、磁性層形成時に基板から発生する磁性層または下地層の結晶性、配向性を阻害するガスを遮蔽するガスバリア性が高く、特に好適である。
【００５４】
下塗り層の表面には、磁気ヘッドと磁気ディスクとの真実接触面積を低減し、摺動特性を改善することを目的として、微小突起（テクスチャ）を設けることが好ましい。また、微小突起を設けることにより、支持体のハンドリング性も良好になる。微小突起を形成する方法としては、球状シリカ粒子を塗布する方法、エマルジョンを塗布して有機物の突起を形成する方法などが使用できるが、下塗り層の耐熱性を確保するため、球状シリカ粒子を塗布して微小突起を形成するのが好ましい。
【００５５】
微小突起の高さは５ｎｍ〜６０ｎｍが好ましく、ｌ０ｎｍ〜３０ｍｍがより好ましい。微小突起の高さが高すぎると記録再生ヘッドと媒体のスペーシングロスによって信号の記録再生特性が劣化し、微小突起が低すぎると摺動特性の改善効果が少なくなる。微小突起の密度は０．１〜１００個／μｍ2が好ましく、１〜１０個／μｍ2がより好ましい。微小突起の密度が少なすぎる場合は摺動特性の改善効果が少なくなり、多過ぎると凝集粒子の増加によって高い突起が増加して記録再生特性が劣化する。
【００５６】
また、バインダーを用いて微小突起を支持体表面に固定することもできる。バインダーには、十分な耐熱性を備えた樹脂を使用することが好ましく、耐熱性を備えた樹脂としては、溶剤可溶型ポリイミド樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、熱硬化型シリコン樹脂を使用することが特に好ましい。
【００５７】
保護層は、磁性層に含まれる金属材料の腐蝕を防止し、磁気ヘッドと磁気ディスクとの擬似接触または接触摺動による摩耗を防止して、走行耐久性、耐食性を改善するために設けられる。保護層には、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化Ｃｏ、酸化ニッケルなどの酸化物、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化ホウ素等の炭化物、グラファイト、無定型カーボンなどの炭素等の材料を使用することができる。
【００５８】
保護層としては、磁気ヘッド材質と同等またはそれ以上の硬度を有する硬質膜であり、摺動中に焼き付きを生じ難くその効果が安定して持続するものが、摺動耐久性に優れており好ましい。また、同時にピンホールが少ないものが、耐食性に優れておりより好ましい。このような保護膜としては、ＣＶＤ法やイオンビーム法、ＥＣＲスパッタ法、ＥＣＲ−ＣＶＤ法等で作製されるＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）と呼ばれる硬質炭素膜が挙げられる。
【００５９】
保護層は、性質の異なる２種類以上の薄膜を積層した構成とすることができる。例えば、表面側に摺動特性を改善するための硬質炭素保護膜を設け、磁性層側に耐食性を改善するための窒化珪素などの窒化物保護膜を設けることで、耐食性と耐久性とを高い次元で両立することが可能となる。
【００６０】
保護層上には、走行耐久性および耐食性を改善するために、潤滑層が設けられる。潤滑層には、公知の炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、極圧添加剤等の潤滑剤が使用される。
【００６１】
炭化水素系潤滑剤としては、ステアリン酸、オレイン酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等のエステル類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸類、リン酸モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等のアルコール類、ステアリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、ステアリルアミン等のアミン類などが挙げられる。
【００６２】
フッ素系潤滑剤としては、前記炭化水素系潤滑剤のアルキル基の一部または全部をフルオロアルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基で置換した潤滑剤が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては  パーフルオロメチレンオキシド重合体、パーフルオロエチレンオキシド重合体、パーフルオロ−ｎ−プロピレンオキシド重合体（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）n、パーフルオロイソプロピレンオキシド重合体（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）n、またはこれらの共重合体等である。具体的には、分子量末端に水酸基を有するパーフルオロメチレン−パーフルオロエチレン共重合体（アウジモント社製、商品名「ＦＯＭＢＬＩＮ Ｚ−ＤＯＬ」）等が挙げられる。
【００６３】
極圧添加剤としては、リン酸トリラウリル等のリン酸エステル類、亜リン酸トリラウリル等の亜リン酸エステル類、トリチオ亜リン酸トリラウリル等のチオ亜リン酸エステルやチオリン酸エステル類、二硫化ジベンジル等の硫黄系極圧剤などが挙げられる。
【００６４】
前記の潤滑剤は単独もしくは複数を併用して使用することができ、潤滑剤を有機溶剤に溶解した溶液を、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ディップコート法等で保護層表面に塗布するか、真空蒸着法により保護層表面に付着させればよい。潤滑剤の塗布量としては、１〜３０ｍｇ／ｍ2が好ましく、２〜２０ｍｇ／ｍ2が特に好ましい。
【００６５】
また、耐食性をさらに高めるために、防錆剤を併用することが好ましい。防錆剤としては、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、プリン、ピリミジン等の窒素含有複素環類およびこれらの母核にアルキル側鎖等を導入した誘導体、ベンゾチアゾール、２−メルカプトンベンゾチアゾール、テトラザインデン環化合物、チオウラシル化合物等の窒素および硫黄含有複素環類およびこの誘導体等が挙げられる。これら防錆剤は、潤滑剤に混合して保護層上に塗布してもよく、潤滑剤を塗布する前に保護層上に塗布し、その上に潤滑剤を塗布してもよい。防錆剤の塗布量としては、０．１〜１０ｍｇ／ｍ2が好ましく、０．５〜５ｍｇ／ｍ2が特に好ましい。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記の例によって制限されるものではない。
【００６７】
実施例１
基板として、厚み６３μｍ、表面粗さＲａ＝１．４ｎｍのポリエチレンナフタレートフィルム上に３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、塩酸、アルミニウムアセチルアセトネート、エタノールからなる下塗り液をグラビアコート法で塗布した後、１００℃で乾燥と硬化を行い、厚み１．０μｍのシリコン樹脂からなる下塗り層を作成した。この下塗り層上に粒子径２５ｎｍのシリカゾルと前記下塗り液を混合した塗布液をグラビアコート法で塗布して、下塗り層上に高さ１５ｎｍの突起を１０個／μｍ2の密度で形成した。この下塗り層は基板フィルムの両面に形成した。次にウェブスパッタ装置にこの原反を設置し、水冷したキャン上にフィルムを密着させながら搬送し、下塗り層上に、ＤＣマグネトロンスパッタ法で、Ｃからなるガスバリヤ層を２０ｎｍの厚みで形成し、Ｒｕからなる下地層をＡｒ圧：３．０Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した後、（Ｃｏ70−Ｐｔ20−Ｃｒ10）88−（ＳｉＯ2）12からなる磁性層をＡｒ圧：３．５Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した。このガスバリヤ層、下地層、磁性層は基板フィルムの両面に成膜した。次にこの原反をウェブ式の保護層成膜装置に設置し、エチレンガス、窒素ガス、アルゴンガスを反応ガスとして用いたイオンビームデポジション法でＣ：Ｈ：Ｎ＝６２：２９：７ｍｏｌ比からなる窒素添加ＤＬＣ保護膜を５ｎｍの厚みで形成した。この保護層も基板フィルムの両面に成膜した。次にこの保護層表面に分子末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤（アウジモント社製ＦＯＭＢＬＩＮ  Ｚ−ＤＯＬ）をフッ素系潤滑剤（住友スリーエム社製ＨＦＥ−７２００）に溶解した溶液をグラビアコート法で塗布し、厚み１ｎｍの潤滑層を形成した。この潤滑層も基板フィルムの両面に形成した。次にこの原反から３．７ｉｎｃｈサイズのディスクを打ち抜き、これをテープバーニッシュした後、樹脂製カートリッジ（富士写真フイルム社製Ｚｉｐ１００用）に組み込んで、フレキシブルディスクを作製した。
【００６８】
実施例２
実施例１において、磁性層を１００ｋＨｚ−ＤＣパルススパッタ法でＡｒ圧：３．５Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。
【００６９】
実施例３
実施例１において下地層をＡｒ圧：４．０Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。
【００７０】
実施例４
実施例１において基板として鏡面研磨した３．７ｉｎｃｈガラス基板を用いた以外は実施例１と同様にハードディスクを形成した。但し、スパッタ装置はウェブ式でなく、枚様式を用い、下塗りは付与せず、カートリッジにも組み込まなかった。
【００７１】
比較例１
実施例１において下地層、磁性層をＡｒ圧：０．２Ｐａ条件下、２０ｎｍの厚みで形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。
【００７２】
比較例２
実施例１において下地層を６０ｎｍ、磁性層を４０ｎｍ形成した以外は実施例１と同様にフレキシブルディスクを作製した。
【００７３】
評価
前記で得られた各種磁気記録媒体について、下記の評価を行った。
（１）磁性粒子の平均磁性粒子サイズおよび分散
磁性層を基板に対し平行方向に、厚み１０ｎｍでスライスした。このスライスは、イオンミリング法を用いて行った。磁性層を切断した場所は、磁性層表面から厚さ方向に向かって１５ｎｍ以内、具体的には磁性層表面から厚さ方向に向かって１０ｎｍの位置から基板方向に向かって１０ｎｍの場所までスライスした。このようにして得られた試料を面内ＴＥＭ観察し、１００個の磁性粒子から円相当径として平均磁性粒子サイズおよび分散を算出した。
（２）記録再生特性
再生トラック幅０．２５μｍ、再生ギャップ０．０９μｍのＧＭＲヘッドを用いて、線記録密度４００ｋＦＣＩの記録再生を行い、再生信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比、Ｎｏｉｓｅ特性とを測定した。なおこのとき回転数は４２００ｒｐｍ、半径位置は３５ｍｍとした。なお、Ｓ／Ｎ値、Ｎｏｉｓｅ値は実施例１での値を基準として、その値からの増減を示した。
結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2005353140.tif 000002
【００７５】
前記結果からわかるように本発明のフレキシブルディスクおよびハードディスクは、平均磁性粒子サイズおよび分散値低減により、ＧＭＲヘッドによる高密度記録再生時において低ノイズ特性を達成していることがわかる。それに対し、比較例１、２では出力がわずかに増加しているもののノイズ特性が大幅に劣化しており、ＧＭＲヘッドによる高密度記録再生システムにおいては充分なＳ／Ｎ特性が得られていない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】測定試料の面内ＴＥＭの写真である。
【図１】
2005353140.tif 000003